1、容器的含義

  一句話概括容器：容器就是將軟體打包成標準化單元，以用於開發、交付和部署。

• 容器映象是輕量的、可執行的獨立軟體包 ，包含軟體執行所需的所有內容：程式碼、執行時環境、系統工具、系統庫和設定。
• 容器化軟體適用於基於Linux和Windows的應用，在任何環境中都能夠始終如一地執行。
• 容器賦予了軟體獨立性，使其免受外在環境差異（例如，開發和預演環境的差異）的影響，從而有助於減少團隊間在相同基礎設施上執行不同軟體時的衝突。

1.1 通俗理解

  如果需要通俗的描述容器的話，我覺得容器就是一個存放東西的地方，就像書包可以裝各種文具、衣櫃可以放各種衣服、鞋架可以放各種鞋子一樣。我們現在所說的容器存放的東西可能更偏向於應用比如網站、程式甚至是系統環境。

1.2圖解物理機、虛擬機器、容器

• 物理機：
  
• 虛擬機器：
  
• 容器：
  
    通過上面這三張抽象圖，我們大概可以通過類比概括出： 容器虛擬化的是作業系統而不是硬體，容器之間是共享同一套作業系統資源的。虛擬機器技術是虛擬出一套硬體後，在其上執行一個完整作業系統。因此容器的隔離級別會稍低一些。

2、Docker

2.1 什麼是Docker

• Docker是世界領先的軟體容器平臺。
• Docker使用Google公司推出的Go語言進行開發實現，基於Linux核心的cgroup，namespace，以及AUFS類的UnionFS等技術，對程序進行封裝隔離，屬於作業系統層面的虛擬化技術。 由於隔離的程序獨立於宿主和其它的隔離的程序，因此也稱其為容器。Docke最初實現是基於LXC。
• Docker能夠自動執行重複性任務，例如搭建和配置開發環境，從而解放了開發人員以便他們專注在真正重要的事情上：構建傑出的軟體。
• 使用者可以方便地建立和使用容器，把自己的應用放入容器。容器還可以進行版本管理、複製、分享、修改，就像管理普通的程式碼一樣。

2.2 Docker思想

• 集裝箱
• 標準化： ①運輸方式、②儲存方式、 ③API介面
• 隔離
  

2.3 Docker容器的特點

• 輕量，在一臺機器上執行的多個Docker容器可以共享這臺機器的作業系統核心；它們能夠迅速啟動，只需佔用很少的計算和記憶體資源。映象是通過檔案系統層進行構造的，並共享一些公共檔案。這樣就能儘量降低磁碟用量，並能更快地下載映象。
• 標準，Docker容器基於開放式標準，能夠在所有主流Linux版本、Microsoft Windows以及包括VM、裸機伺服器和雲在內的任何基礎設施上執行。
• 安全，Docker賦予應用的隔離性不僅限於彼此隔離，還獨立於底層的基礎設施。Docker預設提供最強的隔離，因此應用出現問題，也只是單個容器的問題，而不會波及到整臺機器。

2.4 Docker容器的優勢

• Docker的映象提供了除核心外完整的執行時環境，確保了應用執行環境一致性，從而不會再出現“這段程式碼在我機器上沒問題啊”這類問題；——一致的執行環境
• 可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間。大大的節約了開發、測試、部署的時間。——更快速的啟動時間
• 避免公用的伺服器，資源會容易受到其他使用者的影響。——隔離性
• 善於處理集中爆發的伺服器使用壓力；——彈性伸縮，快速擴充套件
• 可以很輕易的將在一個平臺上執行的應用，遷移到另一個平臺上，而不用擔心執行環境的變化導致應用無法正常執行的情況。——遷移方便
• 使用Docker可以通過定製應用映象來實現持續整合、持續交付、部署。——持續交付和部署
• Docker 讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中，然後釋出到任何流行的 Linux 機器上，便可以實現虛擬化。Docker改變了虛擬化的方式，使開發者可以直接將自己的成果放入Docker中進行管理。方便快捷已經是 Docker的最大優勢，過去需要用數天乃至數週的 任務，在Docker容器的處理下，只需要數秒就能完成。
• 一方面，雲端計算時代到來，使開發者不必為了追求效果而配置高額的硬體，Docker 改變了高效能必然高價格的思維定勢。Docker 與雲的結合，讓雲空間得到更充分的利用。不僅解決了硬體管理的問題，也改變了虛擬化的方式。

3、容器VS虛擬機器

  容器和虛擬機器具有相似的資源隔離和分配優勢，但功能有所不同，因為容器虛擬化的是作業系統，而不是硬體，因此容器更容易移植，效率也更高。

3.1 對比

  傳統虛擬機器技術是虛擬出一套硬體後，在其上執行一個完整作業系統，在該系統上再執行所需應用程序；而容器內的應用程序直接運行於宿主的核心，容器內沒有自己的核心，而且也沒有進行硬體虛擬。因此容器要比傳統虛擬機器更為輕便。

容器與虛擬機器 (VM) 總結

• 容器是一個應用層抽象，用於將程式碼和依賴資源打包在一起。 多個容器可以在同一臺機器上執行，共享作業系統核心，但各自作為獨立的程序在使用者空間中執行 。與虛擬機器相比， 容器佔用的空間較少（容器映象大小通常只有幾十兆），瞬間就能完成啟動 。
• 虛擬機器（VM）是一個物理硬體層抽象，用於將一臺伺服器變成多臺伺服器。 管理程式允許多個VM在一臺機器上執行。每個VM都包含一整套作業系統、一個或多個應用、必要的二進位制檔案和庫資源，因此佔用大量空間。而且VM啟動也十分緩慢 。
• 虛擬機器和容器有不同的使用場景。虛擬機器更擅長於徹底隔離整個執行環境。例如，雲服務提供商通常採用虛擬機器技術隔離不同的使用者。而Docker通常用於隔離不同的應用 ，例如前端，後端以及資料庫。
  

4、Docker容器基本概念

Docker包括三個基本概念：

• 映象（Image）
  是一個只讀的模板，類似於安裝系統用到的那個iso檔案，我們通過映象來完成各種應用的部署。
• 容器（Container）
  映象類似於作業系統，而容器類似於虛擬機器本身。它可以被啟動、開始、停止、刪除等操作，每個容器都是相互隔離的。
• 倉庫（Repository）
  存放映象的一個場所，倉庫分為公開倉庫和私有倉庫。

4.1 映象（Image）——一個特殊的檔案系統

  作業系統分為核心和使用者空間。對於Linux而言，核心啟動後，會掛載root檔案系統為其提供使用者空間支援。而Docker映象（Image），就相當於是一個root檔案系統。

  Docker映象是一個特殊的檔案系統，除了提供容器執行時所需的程式、庫、資源、配置等檔案外，還包含了一些為執行時準備的一些配置引數（如匿名卷、環境變數、使用者等）。 映象不包含任何動態資料，其內容在構建之後也不會被改變。

  Docker設計時，就充分利用Union FS的技術，將其設計為分層儲存的架構。 映象實際是由多層檔案系統聯合組成。

  映象構建時，會一層層構建，前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變，後一層上的任何改變只發生在自己這一層。比如，刪除前一層檔案的操作，實際不是真的刪除前一層的檔案，而是僅在當前層標記為該檔案已刪除。在最終容器執行的時候，雖然不會看到這個檔案，但是實際上該檔案會一直跟隨映象。因此，在構建映象的時候，需要額外小心，每一層儘量只包含該層需要新增的東西，任何額外的東西應該在該層構建結束前清理掉。

  分層儲存的特徵還使得映象的複用、定製變的更為容易。甚至可以用之前構建好的映象作為基礎層，然後進一步新增新的層，以定製自己所需的內容，構建新的映象。

4.2 容器（Container）——映象執行時的實體

  映象（Image）和容器（Container）的關係，就像是面向物件程式設計中的類和例項一樣，映象是靜態的定義，容器是映象執行時的實體。容器可以被建立、啟動、停止、刪除、暫停等 。

  容器的實質是程序，但與直接在宿主執行的程序不同，容器程序運行於屬於自己的獨立的名稱空間。前面講過映象使用的是分層儲存，容器也是如此。

  容器儲存層的生存週期和容器一樣，容器消亡時，容器儲存層也隨之消亡。因此，任何保存於容器儲存層的資訊都會隨容器刪除而丟失。

  按照Docker最佳實踐的要求，容器不應該向其儲存層內寫入任何資料 ，容器儲存層要保持無狀態化。所有的檔案寫入操作，都應該使用資料卷（Volume）、或者繫結宿主目錄，在這些位置的讀寫會跳過容器儲存層，直接對宿主（或網路儲存）發生讀寫，其效能和穩定性更高。資料卷的生存週期獨立於容器，容器消亡，資料卷不會消亡。因此， 使用資料卷後，容器可以隨意刪除、重新run，資料卻不會丟失。

4.3 倉庫（Repository）——集中存放映象檔案的地方

  映象構建完成後，可以很容易的在當前宿主上執行，但是， 如果需要在其它伺服器上使用這個映象，我們就需要一個集中的儲存、分發映象的服務，Docker Registry就是這樣的服務。

  一個Docker Registry中可以包含多個倉庫（Repository）；每個倉庫可以包含多個標籤（Tag）；每個標籤對應一個映象。所以說：映象倉庫是Docker用來集中存放映象檔案的地方類似於我們之前常用的程式碼倉庫。

  通常，一個倉庫會包含同一個軟體不同版本的映象，而標籤就常用於對應該軟體的各個版本 。我們可以通過<倉庫名>:<標籤>的格式來指定具體是這個軟體哪個版本的映象。如果不給出標籤，將以latest作為預設標籤。

  這裡補充一下Docker Registry公開服務和私有Docker Registry的概念：

  Docker Registry公開服務是開放給使用者使用、允許使用者管理映象的Registry服務。一般這類公開服務允許使用者免費上傳、下載公開的映象，並可能提供收費服務供使用者管理私有映象。

  最常使用的Registry公開服務是官方的Docker Hub ，這也是預設的Registry，並擁有大量的高質量的官方映象，網址為：hub.docker.com/ 。在國內訪問Docker Hub可能會比較慢國內也有一些雲服務商提供類似於Docker Hub的公開服務。

  除了使用公開服務外，使用者還可以在本地搭建私有Docker Registry 。Docker官方提供了Docker Registry映象，可以直接使用做為私有Registry服務。開源的Docker Registry映象只提供了Docker Registry API的服務端實現，足以支援Docker命令，不影響使用。但不包含圖形介面，以及映象維護、使用者管理、訪問控制等高階功能。

參考的文章：
可能是把Docker的概念講的最清楚的一篇文章。侵權請聯絡刪除。